55 коп г о с у д а р с т в е н н ы й с т а н д а р т СОЮЗА ССР СИСТЕМА СТАНДАРТОВ БЕЗОПАСНОСТИ ТРУДА СМЕСИ ВЗРЫВООПАСНЫЕ КЛАССИФИКАЦИЯ И МЕТОДЫ ИСПЫТАНИИ ГОСТ 12.1.011—78 |СТ СЭВ 2775—80) Издание официальное ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО УПРАВЛЕНИЮ КАЧЕСТВОМ ПРОДУКЦИИ И СТАНДАРТАМ Москва оценка квартиры
23
Embed
СОЮЗА ССР СИСТЕМА СТАНДАРТОВ …55 коп г о с у д а р с т в е н н ы й с т а н д а р т СОЮЗА ССР СИСТЕМА СТАНДАРТОВ
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
55 к
оп
г о с у д а р с т в е н н ы й с т а н д а р т
С О Ю З А С С Р
СИСТЕМА СТАНДАРТОВ БЕЗОПАСНОСТИ ТРУДА
СМЕСИ ВЗРЫВООПАСНЫЕКЛАССИФИКАЦИЯ И МЕТОДЫ ИСПЫТАНИИ
ГОСТ 12.1.011— 78
|СТ СЭВ 2775— 80)
Издание официальное
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО УПРАВЛЕНИЮ КАЧЕСТВОМ ПРОДУКЦИИ И СТАНДАРТАМ
1. Настоящий стандарт распространяется на взрывоопасные смеси горючих газов и паров с воздухом, образующиеся в процессе производства во взрывоопасных средах, способные взрываться от постороннего источника поджигания, в которых применяется взрывозащищеиное электрооборудование.
Стандарт устанавливает классификацию взрывоопасных смесей по категориям и группам и методы определения параметров взрывоопасности, используемых при установлении классификации смесей.
Классификация взрывоопасных смесей предназначена для получения исходных данных, необходимых при выборке взрывозащищенного электрооборудования согласно ГОСТ 12.2.020—76.
(Измененная редакция, Изм. № 2).2. Взрывоопасные смеси газов и паров подразделяются на ка
тегории взрывоопасности в зависимости от величины безопасного экспериментального максимального зазора (БЭМЗ)* и значения соотношения между минимальным током воспламенения испытуемого газа или пара и минимальным током воспламенения метана (МТБ); на группы в зависимости от величины температуры самовоспламенения.
3. Классификация по категориям взрывоопасности смесей газов и паров с воздухом.
* Максимальный зазор между фланцами оболочки, через который не происходит передача взрыва из оболочки в окружающую среду при любой концентрации горючего в воздухе.
Переиздание с изменениямиНастоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен,
тиражирован н распространен без разрешения Госстандарта СССР
С. 2 ГОСТ 12.1.011—7S
3.1. Взрывоопасные смеси подразделяются на Kaferofmii:I — метан на подземных горных работах,II — газы и пары за исключением метана на подземных горных
работах.3.2. В зависимости от значения БЭМЗ газы и нары категории
II подразделяются согласно табл. 1.Т а б л и ц а 1
Категория взрывоопасности взрывоопасных смесей Величина БЭМЗ, мм
ИА 0,9 и болееПВ Св. 0,5, но менее 0,9IIC 0,5 и менее
3.3. В зависимости от значений МТВ подразделяются согласно табл. 1а.
газы и пары категории II
Т а б л и ц а 1а
Категория взрывоопасности взрывоопасных смесей Величина МТВ
ПА Более 0,8ПВ От 0,4 до 0,8 включ.ПС Менее 0,45
3.4. Для классификации большинства газов и паров достаточно применения одного из критериев пп. 3.2 и 3.3.
Один критерий достаточен в следующих случаях:для категории ПА—БЭМЗ больше 0,9 мм или соотношение МТБ
больше 0,9;для категории ПВ — БЭМЗ в пределах от 0,55 до 0,9 мм или
соотношение МТБ в пределах от 0,5 до 0,8;для категории ПС — БЭМЗ меньше 0,5 мм или соотношение
МТБ меньше 0,45.3.5. Необходимо определять как БЭМЗ, так и соотношение
МТБ в следующих случаях:если определено только соотношение МТВ и его значение на
ходится в пределах от 0,45 до 0,5 или от 0,8 до 0,9;если определен только БЭМЗ и его значение находится в пре
делах 0,5 до 0,55.3.6. Категория взрывоопасности (ПА, ПВ или ПС) может
быть определена условно (предварительно) по сходству химической структуры.
ГОСТ 12.1.011—7S С 9
В тех случаях, когда значение БЭМЗ или соотношение МТВ неизвестны для данного газа или пара, можно условно (предварительно) принять категорию этого химического соединения, принадлежащего к тому же гомологическому ряду, но с меньшим молекулярным весом.
2; 3; 3.1—3.6. (Измененная редакция, Изм. № 1).4а. Взрывоопасные смеси газов и паров подразделяются на
группы в зависимости от величины температуры самовоспламенения согласно табл. 2.
Т а б л и ц а 2
Группы взрывоопасных смесей Температура самовоспламенения, °С
Т1 Св. 450Т2 / » 300 до 450 включ.ТЗ » 200 до 300 »Т4 > 135 до 200 »Т5 » 100 до 135 »Тб » 85 до 100 »
(Введен дополнительно, Изм. № 1).4. Распределение взрывоопасных смесей по категориям и груп
пам приведено в приложении 3.5. Отнесение к категориям и группам смесей, не указанным в
приложении 3, производится испытательными организациями в соответствии с перечнем их по ГОСТ 12.2.021—76.
6. МЕТОДЫ ИСПЫТАНИЯ
6.1. М е т о д о п р е д е л е н и я БЭМЗ6.1.1. Аппаратура6.1.1.1. Прибор (черт. 1), применяемый для определения БЭМЗ,
должен изготовляться из химически стойкого металла и иметь:цилиндрическую герметичную камеру объемом 4,0 дм3, обо
сферическую оболочку объемом 0,02 дм3, укрепленную на крышке, и состоящую из полусфер с фланцами длиной 25 мм; нижняя полусфера неподвижная, верхняя прижата пружиной к микрометрическому винту;
микрометрический винт с шагом резьбы 0,5 мм, с головкой, на которой нанесены деления;
за^бр между фланцами оболочки, который можно менять вращением головки микрометрического винта;
электроды из нержавеющей стали с искровым промежутком (3±0,5) мм, которые должны располагаться вертикально и находиться в 14 мм от внутренней кромки фланцев оболочки,
устройства для перемешивания смеси.Прибор для определения БЭМЗ сконструирован таким обра
зом, что он способен выдерживать максимальное давление 15Х Х М 5 Н/м2, при этом в момент взрыва не должно происходить увеличения зазора в оболочке.
6.1.1.2. В комплект прибора должны входить: вакуум-насос;вакуумметр;индуктор высоковольтный, лабораторный автотрансформатор,блок автоматического терморегулирования нагрева прибора с
датчиком температуры;барометр метеорологический;набор мерных пипеток вместимостью 1—5 мл.6.1.1.3. При исследовании токсичного вещества или вещества,
которое выделяет токсичные компоненты при разложении и горении, испытание проводят при соблюдении санитарных правил и правил по технике безопасности, принятых для работы с токсичными веществами. В этом случае прибор устанавливают в вытяжном шкафу, применяют соответствующий противогаз и дегазационные средства.
6.1.2. Подготовка к испытанию6.1.2.1. Проверяют параллельность фланцев и нулевую установ
ку зазора, при этом величина усилия, приложенного к головке микрометрического винта, должна быть небольшой (например, около 10-2 Н).
Проверяют работу системы искрового зажигания: подают переменное напряжение 35—50 В через автотрансформатор и проверяют наличие искры при включении индуктора на 2—3 с.
6—6.1.2.1. (Введены дополнительно, Изм. № 1).6.1.2.2. Проведение расчетовПарциальное давление газа р, кПа, необходимое для одного
испытания, в соответствии с заданной концентрацией рассчитывается по закону Дальтона о парциальных двлениях
где k — заданная концентрация в объемных долях;Pi — атмосферное давление, кПа.
Для газов с высокой критической температурой при определе-
С. 6 ГОСТ 12.1.С11—78
нии объемной концентрации следует учитывать отклонение от состояния идеального газа по ГОСТ 12.1.044—84.
Для проведения опытов с жидким горючим веществом следует задаться концентрацией этого вещества в воздухе.
Количество жидкости т в миллилитрах, необходимое для одного испытания в соответствии с заданной концентрацией при температуре испытания, рассчитывают по формуле
MpkV mШ 6,2367V ’ t 2 '
где М — молекулярная масса;V — вместимость камеры, дм3;Т — температура испытания, К;V — плотность, кг/м3.
(Измененная редакция, Изм. № 1, 2).6.1.2.3. Для проведения испытаний при нагревании включают
блок терморегулирования, установив его на температуру испытания.
6.1.3. Проведение испытанийИспытания проводят при нормальном атмосферном давлении и
температуре окружающей среды согласно ГОСТ 15150—69. Влажность воздуха, используемого для подготовки смеси, не должна быть больше 0,2% по объему (относительная влажность 10%).
П р и м е ч а н и е . Для веществ, упругость пара которых недостаточна, чтобы получить смесь заданной концентрации при температуре окружающей средзд. допускается нагрев на 10°С выше температуры, необходимой для образования заданной упругости пара.
6.1.3.1. Устанавливается заданная ширина зазора между фланцами.
6.1.3.2. Прибор вакуумируют и в нем составляют взрывоопасную смесь горючего с воздухом. Рассчитанное по формуле (1) количество горючего газа впускают в камеру по вакуумметру; при работе с жидким горючим веществом необходимое для опыта количество его, в миллилитрах, рассчитанное по формуле (2), вводят в камеру мерной пипеткой. После введения горючего камеру заполняют воздухом до атмосферного давления.
Испытуемая взрывоопасная смесь может составляться отдельно в газгольдере с последующим перепуском ее в вакуумирован- ную камеру.
6.1.3.3. Включают устройство для перемешивания смеси горючего с воздухом. После перемешивания приготовленную смесь горючего с воздухом поджигают искрой в оболочке и через смотровое окно наблюдают за результатом опыта. Если взрыв из оболочки передается через фланцевый зазор в камеру и воспламеняет окружающую взрывоопасную смесь, считают, что произош-
ГОСТ 12.1.011— 78 С 7
ла «передача взрыва»; если взрыв из оболочки не передается через зазор в окружающую среду, то фиксируют «непередачу взры- в а*. При «нелередаче взрыва» смесь поджигают искрой от запальной свечи в камере. После проведения опыта камеру продувают воздухом.
6.1.3.4. Определение величины БЭМЗ проводят в два этапа: предварительные и подтверждающие испытания.
6.1.3.5. При предварительных испытаниях на определенной (заданной) концентрации горючего газа или пара в воздухе проводят не менее двух испытаний на воспламенение смеси в оболочки на каждом из большого количества зазоров, значения которых находятся между безопасным и опасным зазорами с интервалами 0,02 мм, с целью нахождения наименьшего зазора Sioo, при котором вероятность передачи взрыва из оболочки в камеру равна 100% > и наибольшего зазора So, при котором вероятность передачи равна 0. В последующем зазоры Sюо и S0 определяют для других концентраций горючего в смеси с воздухом, лежащих выше и ниже взятой первоначально. По полученным результатам строят график зависимости величины зазора от концентрации.
Из полученных данных выделяют смесь такой концентрации, для которой величины Sioo и So имеют наименьшее значение.
6.1.3.6. При подтверждающих испытаниях результаты проверяют повторением испытаний на каждой установке зазора по 10 опытов на концентрациях, близких к наиболее опасной по передаче взрыва, найденной в предварительных испытаниях. По полученным результатам определяют минимальные значения (So)mm.
6.1.4. Обработка результатов6.1.4.1. Максимальная разность между величинами (So)mim по
лученная при двух сериях испытаний, не должна превышать 0,04 мм. Если полученные величины лежат в указанном диапазоне, то за величину БЭМЗ для данного исследуемого вещества принимается такая величина, для которой разность (Sioo)min— (So)min наименьшая.
6.1.4.2. Если разность между величинами (S0) m1п, получаемая при различных сериях испытаний, превышает 0,04 мм, необходимо провести контрольные испытания прибора по методу, изложенному в п. 6.1, т. е. воспроизвести табличное значение БЭМЗ для водорода41.
Затем следует повторить испытания с исследуемым веществом.6.1.4.3. После проведения опытов в протоколе испытаний фик
сируют наиболее опасную концентрацию горючего вещества по передаче взрыва через зазор, значение БЭМЗ, категорию взрывоопасности согласно табл. 1 и разность (Sioo)min— (So) min.
* Величина БЭМЗ должна быть 0,29 мм при объемной доле водорода в смеси, составляющей 0,27.
С. 8 ГОСТ 12.1.011—78
Концентрация с наибольшей опасностью воспламенения и значения БЭМЗ для различных газов и паров даны в обязательном приложении 1.
6.1.4.4. Условия и результаты испытаний должны регистрироваться с точностью:
температура . . . до 1°С; величина зазора . . . до 0,01 мм; разряжения . . . до 1 мм рт. ст.; время . . . до 1 с; объем вещества . . . до 0,05 см3,6.2. М е т о д о п р е д е л е н и я т е м п е р а т у р ы с а м о в о с
п л а м е н е н и я г а з о в и п а р о в в в о з д у х е6.2.1. Аппаратура6.2.1.1. Для определения температуры самовоспламенения при
меняют прибор, который состоит из следующих частей (черт. 2):
нагревательной печи, включающей цилиндр высотой 135— 145 мм из огнеупорного материала с нагревательным элементом мощностью 1300 Вт, теплоизоляционную и защитную оболочки. Внутри печи находится металлический цилиндр из стали внутренним диаметром 100—НО мм; внутри цилиндра располагают металлическую вставку;
реакционного сосуда (черт. 3), представляющего собой коническую колбу объемом 200 см3 из термически устойчивого стекла.
Если температура самовоспламенения испытуемого образца превышает температуру размягчения стекла, допускается применять кварцевую или металлическую колбу при условии, что это будет отмечено в протоколе испытаний;
крышки, в которой асбоцементными сегментами крепят колбу; трех термопар с диаметром проволоки не более 0,8 мм.Одну термопару располагают в центре дна колбы, две другие—•
на 25 мм выше; каждую термопару помещают в двухканальную фарфоровую трубку и плотно прижимают к колбе.
6.2.1.2. В комплект приборов входят: лабораторный автотрансформатор;потенциометр класса точности 0,1 или более точный для из
мерения т. э. д. с. термопар;набор мерных пипеток на 0,1—2,0 см3 для дозировки горю
чих жидкостей и введения их в реакционный сосуд;шприц типа Ш-9 объемом 150 см3 для дозировки горючих газов;
С 10 г о с т ш .е м < -п
шприц соединяют с резервуаром для газа и с пламяпрегради- тел ем, как показано на черт. 4;
1—пламяпреградитель; 2—резервуар с газом; 3— шприц; 4—трехходовой кран; 5—двухходовой кран
Черт. 4
пламяпреградитель, рассчитанный на среду ПСТ6;зеркальце, укрепленное на крышке печи, для наблюдения за
опытом;секундомер;барометр;резиновая груша для продувки реакционного сосуда (допус
кается продувка сжатым воздухом).6.2.1.З. При исследовании токсичного вещества или вещества,
которое выделяет токсичные компоненты при разложении и горении, испытание проводят при соблюдении санитарных правил и правил по технике безопасности, принятых для работы с токсичными веществами. В этом случае прибор устанавливают в вытяжном шкафу, применяют соответствующий противогаз и дегазационные средства.
6.2.2. Подготовка к испытаниям6.2.2Л. Чистую реакционную колбу укрепляют на крышке печи*
боковые термопары прижимают к колбе и фиксируют их в таком положении; колбу с термопарами помещают в печь; после этого устанавливают нижнюю термопару, прижимают ее к дну колбы и также фиксируют.
6.2.2.3. Электрическую схему проверяют на отсутствие корот-
ГОСТ 12.1.011—78 С И
кого замыкания в местах присоединения проводов и замыкания токоведущих частей на корпус прибора.
6.2.2.4. Перед испытанием вязкие и твердые продукты нагревают, а легкокипящие охлаждают до температур, при которых можно легко набрать в пипетку требуемое количество вещества.
6.2.2.5. Проверка правильной работы нагревательной печи может осуществляться путем определения температур самовоспламенения веществ в соответствии с методикой настоящего стандарта, температура самовоспламенения которых известна: п-Геп- тана — 220°С, этилена — 435°С, бензола — 560°С; их чистота должна быть не менее 99,9%.
6.2.3. Проведение испытаний6.2.3.1. Печь нагревают до заданной температуры и регули
руют нагрев так, чтобы показания трех термопар отличались не более чем на 1°С, а заданная температура в течение 5 мин не изменялась.
6.2.3.2. Заданное количество горючего вещества (рекомендуемыми количествами для первоначальных испытаний могут быть 0,07 см3 для жидкостей и 20 см3 для газов) набирают в пипетку (или в шприц) и быстро вводят в колбу, включают секундомер и с помощью зеркальца наблюдают за образовавшейся смесью горючего (пара или газа) с воздухом.
Если во время опыта в колбе появляется пламя, секундомер останавливают, считают, что заданное количество вещества самовоспламенилось; если в течение 5 мин пламя в колбе не появляется, то считают, что не произошло самовоспламенение заданного количества исследуемого вещества.
6.2.3.3. После проведения каждого испытания колбу продувают чистым воздухом в течение 1—2 мин.
6.2.3.4. Предварительные испытанияПредварительные испытания проводят для нахождения наи
более легко самовоспламеняющегося количества вещества. Для этого выбирают 6—8 проб вещества, отличающихся на 0,05— 0,2 см3 для жидкостей (на 4—5 см3 для газов) и для каждой из них, изменяя температуру опыта ступенями через 25, 10, 5°С, находят минимальную температуру, при которой происходит самовоспламенение, а при температуре на 5°С ниже наблюдают «отказ». По полученным данным строят график зависимости температуры самовоспламенения от величины пробы. График должен иметь вид параболы (если парабола не вырисовывается, исследуют дополнительно несколько проб вещества). Величину пробы, соответствующую минимуму полученной кривой, принимают за наиболее легко самовоспламеняющееся количество испытуемого вещества.
6.2.3.5. Основные испытания
С. 12 ГОСТ 12.1.011—78
6.2.3.5.1. Проводят 10 испытаний на самовоспламенение на наиболее легко самовоспламеняющейся пробе смеси при температуре на 2°С ниже минимальной температуры самовоспламенения, полученной в предварительных испытаниях. Если ни в одном яз 10 испытаний смесь не самовоспламеняется, то повышают температуру на 2°С и проводят вторую серию из 10 испытаний на самовоспламенение с тем же количеством смеси. При получении во второй серии не менее двух опытов с самовоспламенением смеси из 10 испытаний определение температуры самовоспламенения вещества считают выполненным (это главное условие испытаний).
6.2.3.5.2. Химически чистую колбу необходимо применять и для испытаний каждого вещества, и для окончательной серии испытаний.
6.2.4. Обработка результатов6.2.4Л. Условия и результаты испытаний должны регистриро
ваться со следующей точностью:температура — до 1°С;объем вещества — до 0,01 см3;время — до 1 с.6.2.4.2. За температуру самовоспламенения данного образца
вещества принимают среднее арифметическое двух температур, удовлетворяющих условиям п. 6.2.3.5.1, при одной из которых наблюдается самовоспламенение наиболее легковоспламеняющейся пробы вещества, а при другой — отказ.
6.2.4.3. Расхождение двух параллельных определений температур самовоспламенения, выполненных одним оператором, не должно превышать 2% от определяемой величины.
Средние величины параллельных определений, полученные в различных лабораториях, не должны различаться более чем на 5%.
6.2.4.4. После проведения опытов в протоколе испытаний фиксируют значение температуры самовоспламенения, группу взрывоопасных смесей по табл. 2.
6.2.4.5. Температура самовоспламенения некоторых горючих газов и паров приведена в приложении 2.
Диэтиловый эфир C4H 10O 3,47 0,87 0,01Окись этилена с 2н 4о 8,0 0,59 0,02Городской газ (Н == 57%)
СО=16%21/21 (0,53)
Ацетилен с 2н 2 3 0,37 0,01Водород н 2 27,0 0,29 0,01 л л Г\Сероуглерод c s 2 8Д> 0,34 0,02 л ллДиоксан с 4н 8о 2 4,75 0,70 0,02Изопентан c 5H 12 2,45 0,98 0,02Хлорбутан С4НЭС1 3,9 1,06 0,04Да-п-бутиловый эфир С8Н]80 2,6 0,86 0,02
* Под метаном на подземных горных работах следует понимать рудничный газ, в котором кроме метана, содержание газообразных углеводородов — гомологов Сг—С5 не более 0,1 объемных долей, а водорода в пробах газов из шпуров сразу после бурения — не более 0,002 объемной доли от общего объема горючих газов.
** В промышленном метане содержание водорода может составлять до 0,15 объемных долей.
(Измененная редакция, И*м. № 2).
С SO ГОСТ 12.1.011-78
ПРИЛОЖЕНИЕ 4 Справочное
ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ О СООТВЕТСТВИИ ГОСТ 12.1,011—78 И СТ СЭВ 2775—80
Требования
Установление классификации взрывоопасных смесей горючих газов и паров с воздухом